[發明專利]一種方法、服務器和計算機可讀存儲器

有效

• 申請號: 200910004410.2
• 申請日: 2009-02-06
• 公開（公告）號: CN101533088A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 弗蘭克·范迪格倫;馬太·里本
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/14;G01S1/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅

技術領域

本發明總體上涉及定位系統，更具體地說涉及用于改善全球導航衛星系統的長期軌道(“LTO”)信息的準確性的方法和裝置。有利的是，該方法和裝置可提供限制LTO信息的向前參照(Look-ahead)間隔。?

背景技術

全球導航衛星系統(GNSS)接收機需要如衛星軌道和時鐘模型這樣的衛星定位數據，以計算分別到幾個衛星的距離，利用該距離又可計算出該GNSS接收機的位置。該距離是通過計算GNSS接收機可看到的衛星所廣播的、并由地球表面上或附近的GNSS接收機接收衛星信號的發送和接收之間的時延來得到的。這些時延乘以光速便得到從GNSS接收機到可看到的各個衛星的距離。?

在現有的一些實施方式中，GNSS接收機需要的衛星導航數據類型是廣播星歷數據(或僅是廣播星歷)和廣播衛星時間，其是通過對衛星信號內含有的衛星導航消息進行譯碼而得到的。此廣播星歷包括標準衛星軌道和時鐘模型，廣播衛星時間是與整個衛星星群相關聯的絕對時間。GNSS接收機利用廣播衛星時間來針對各個衛星信號明確地確定精確的廣播時間(如標記發送和接收的時間)。?

在各個衛星將其對應的衛星信號廣播出去的時候，由于GNSS接收機知道廣播各個衛星信號的精確時間，因此，它可利用廣播星歷來計算各個衛星的衛星位置(即，每個衛星均在何處)。通過衛星位置以及到各個衛星的距離可以確定GNSS接收機的位置。?

舉例說明，全球定位系統(GPS)接收機(即GNSS接收機的一個可能實施例)可從看到GPS接收機的各個運行中的GPS衛星接收若干GPS信號，?這些信號采用唯一偽隨機噪聲(PN)編碼來形成。這些PN編碼通稱為C/A編碼，它們各個均由GPS接收機用來唯一地識別哪個GPS衛星廣播了這些GPS信號。GPS接收機通過比較(i)GPS接收機上接收的廣播GPS信號的PN編碼的序列和(ii)GPS接收機本地產生的PN編碼副本之間的時移，或相反將它們相關，來確定上述時延。?

當信號水平非常低時，GPS接收機可得到廣播GPS信號的PN編碼，從而通過處理主要是通過平均許多幀PN編碼序列來提供明確的時延。這些時延稱為“亞毫秒偽距”，因為它們是這些幀的1毫秒邊界的模。通過將與每個時延關聯的整數毫秒分解到各個衛星，則可確定真正明確的偽距。分解明確的偽距的過程通稱為“整數毫秒不定性分解”。?

一組四個偽距以及知道(i)發送GPS信號的絕對時間和(ii)在這些絕對時間時刻的衛星位置便足以得出GPS接收機的位置。發送的絕對時間可用來確定衛星在發送時刻的位置，因此用來確定GPS接收機的位置。?

各個GPS衛星以大約3.9km/s的速度運動，因此當從地球觀測時，這些衛星的范圍也以至多±800m/s的速率變化。絕對誤差可導致在每毫秒時間誤差里高達0.8m的范圍誤差。這些范圍誤差會造成GPS接收機位置中出現大小接近的誤差。因此，10ms的絕對時間精度對于定位精度為大約10m而言是足夠的。比10ms大得多的時間誤差會導致較大的位置誤差。因此，一般而言，現有的以及先前的實施例均要求絕對時間具有大約10ms的最小精度。?

從一個或多個衛星下載廣播星歷總是比較慢的(即，如果GPS衛星導航消息的長度是900比特并且以50比特每秒(bps)的數據流進行廣播，那么所需的時間不少于18s)。當GPS信號的信號強度非常弱的時候，下載廣播星歷常常變得比較困難，有時甚至無法完成。為克服這些困難，一些現有的以及先前的實現方式利用地面無線或有線通信介質來將廣播星歷傳輸給GPS。這些GPS實現方式通常稱為“輔助全球定位系統”或簡稱為AGPS。?

最近，GNSS開始利用AGPS(或類AGPS系統)來向GNSS接收機提供除廣播星歷之外的其他類型的輔助信息或者不提供廣播星歷而提供其他類型的輔助信息。此輔助信息可包括用以協助獲得衛星信號的搜索輔助信息；?一類或多類衛星導航數據例如包括長期軌道和時鐘模型(共同稱為LTO信息)，以及可用來搜索衛星信號和/或確定GNSS接收機的位置的任何其他信息。?

為能夠獲得衛星信號和/或確定具有合適精度的GNSS接收機的位置，GNSS接收機僅在輔助數據有效時才用它。輔助數據(不考慮其類型)在給定時間里或“有效期”是有效的。例如，搜索輔助信息的有效期一般是幾分鐘。廣播星歷的有效期是幾小時(即2-4小時)。LTO信息的有效期要比廣播星歷的有效期長任意時間，可能是幾天，一個星期或更長。?